(57)【要約】【課題】  屋根などの積雪を効率的に除去できる消雪装置を提供すること。【解決手段】  水を通過させるための主水路１４を備え且つ回動可能に支持されている主軸１３と、この主軸１３から放射状に延びており主水路１４に連通する副水路２２を備えているアーム２１と、主軸１３を強制的に回転させる動力源２８と、主水路１４に水を供給するための継ぎ手１９と、から構成され、前記アーム２１は、副水路２２の水を外部に噴射するためのノズル２３を備えており、動力源２８によって回動するアーム２１のノズル２３から水を噴射する消雪装置によって、広い範囲に大量の水を送ることが可能になり、屋根などの広い面に降り積もる雪を効率的に除去できる。【選択図】      図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
内部に水を通過させるための主水路（１４）を備え且つ回動可能に支持され縦方向に延びる主軸（１３）と、
前記主軸（１３）から横方向に延びており且つ内部に前記主水路（１４）に連通する副水路（２２）を備えているアーム（２１）と、
前記主軸（１３）を強制的に回転させる動力源（２８）と、
前記主水路（１４）に水を供給するための継ぎ手（１９）と、
から構成され、
前記アーム（２１）には、副水路（２２）の水を外部に噴射するためのノズル（２３）を備えており、
動力源（２８）によってアーム（２１）を回動させると共に、継ぎ手（１９）と主水路（１４）を経て副水路（２２）に送られた水をノズル（２３）から噴射することで積雪を除去することを特徴とする消雪装置。
【請求項２】
前記ノズル（２３）は、噴射される水の方向を調整可能であることを特徴とする請求項１記載の消雪装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、屋根などの積雪を防止するための消雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
岐阜県飛騨地方のような山間地を始めとして、北陸や東北地方では冬季に１ｍを超える積雪になることも珍しくなく、住民や地方自治体などは様々な雪対策を行っている。現在では消雪装置の普及や除雪機械の高性能化によって、幹線道路など生活に欠かせない公共財については、厳冬期でも最低限の機能は維持できるようになっている。しかし個人の住宅などについては、自力で除雪を行う必要があり、特に屋根の雪降ろしは、足場の悪い高所での作業になるため危険性が高く、また高齢者だけの世帯では作業自体が困難であり、現在でも多くの課題を抱えている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
屋根の雪降ろしを軽減する対策も進められており、積雪に耐えられるだけの強度を建物に持たせる方法や、屋根に電熱線を敷設して加熱する方法のほか、スプリンクラーなどを用いて散水を行う方法などが実用化している。しかし建物の強度を高める場合、新築時以外では対応が難しく、さらに建設費用も増加するといった問題がある。また電熱線を敷設する場合も新築時以外では対応が難しく、さらに電力消費も増大するという問題がある。そして散水による方法は、既設の住宅にも設置しやすく自力での施工も可能だが、水流の届かない範囲では効果が乏しいほか、水流の方向や飛距離を管理しにくいという問題がある。
【０００４】
汎用のスプリンクラーには、インパクトタイプと呼ばれる首振り機能を備えたものが存在している。また水圧を利用して回転しながら散水するものも存在している。このようなスプリンクラーは水流の届く範囲が広く消雪にも利用されているが、これらを正常に機能させるには水圧や水量を調整する必要があり、しかも水中の異物が誤作動の原因になるため水質管理も必要である。したがって水を供給する際に様々な機器が必要になり、決して気軽に設置できるものではない。しかも消雪能力を高めるために水圧を増加させると、水流が屋根から離れた道路などに飛散して、通行人など不特定の人々に不快な思いをさせる恐れがある。
【０００５】
本考案はこうした実情を基に開発されたもので、屋根などの積雪を効率的に除去できる消雪装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するための請求項１記載の考案は、内部に水を通過させるための主水路を備え且つ回動可能に支持され縦方向に延びる主軸と、前記主軸から横方向に延びており且つ内部に前記主水路に連通する副水路を備えているアームと、前記主軸を強制的に回転させる動力源と、前記主水路に水を供給するための継ぎ手と、から構成され、前記アームには、副水路の水を外部に噴射するためのノズルを備えており、動力源によってアームを回動させると共に、継ぎ手と主水路を経て副水路に送られた水をノズルから噴射することで積雪を除去することを特徴とする消雪装置である。
【０００７】
主軸は縦方向に延びる円断面の棒材であり、軸受などによって保持されているため、回転は自在だが軸方向への移動は拘束されている。また主水路は水を流通させる役割があり、主軸の内部を中空にすることで形成される。なお縦方向とは垂直方向を意味しているが、当然ながら若干の傾斜は許容される。次にアームは、一端が主軸の上部に固定されており、主軸に対して直交する横方向に延びている。また副水路は、アームの内部を中空にすることで形成され、主軸に形成された主水路と連通しているため、主水路を流れる水は円滑に副水路に流れ込む。なお一本の主軸に取り付けられるアームの本数に制限はないが、二本のアームを丁字状に配置するとバランスなどの点で優れている。またアームの長さについても制限はなく、自在に決定できる。
【０００８】
動力源は、主軸を強制的に回転させるために使用され、電動機を始めとして油空圧を利用するものなど様々に選択できる。なお本考案による動力源は、従来のスプリンクラーのように噴射する水の圧力を利用するものではない。この動力源によって主軸が回転すると、放射状に延びるアームも一体で回転する。なお回転については、一定の角速度を維持する単純な方式のほか、回転範囲を一定の角度に限定することや、状況に応じて回転数を変えるといった対策も可能である。また動力源と主軸とを結ぶ駆動系統については何らの制限もなく、ベルトやチェーンなどの汎用品を自在に選択できる。
【０００９】
ノズルは、アームの中の副水路を流れる水を外部に噴射する役割があり、絞りの付いた口金などで構成される。なおノズルは原則としてアームの先端付近に設けるが、アームの中間付近にもノズルを設けて、複数の箇所から水を噴射してもよい。
【００１０】
継ぎ手は、地上や建物に固定された配管から主軸に水を供給する役割があり、主軸の下端面に取り付けられる。この継ぎ手は、回転している主軸に漏れなく水を供給できるよう、内部にはオーリングなどが組み込まれている。ここから注入された水は、主軸の主水路を経由してアームの中の副水路に送り込まれて、最終的にはノズルから外部に噴射される。なお継ぎ手に供給される水は、圧力や水量などの面から公共水道の使用は難しく、河川や池の水をポンプで汲み上げて使用することが好ましい。河川水は温度が低いため消雪能力も低いが、流量を増すことで十分な能力を発揮できる。
【００１１】
このように電動機などで回転するアームから水を噴射することで、広い範囲に大量の水を送ることが可能になり、屋根などの広い面に降り積もる雪を効率的に除去できる。しかもアームの先端から水を噴射するため、従来のスプリンクラーに比較して流速を抑制でき、必要以上に水が飛散することもない。
【００１２】
請求項２記載の考案は除雪効率を一段と高めるもので、ノズルは噴射される水の方向を調整可能であることを特徴とする。本考案のようにノズルを可動構造として、噴射口の姿勢を変化できるようにすることで、水の飛散範囲を広げたい場合には上向きに、逆に絞り込みたい場合には下向きに、というような柔軟な対応が可能になる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案のように、電動機など独自の動力源を利用して回転するアームから水を噴射することで、アームの長さに応じた広範囲に水を供給することが可能になり、住宅の屋根程度の広さであれば、数台の装置を設置するだけで全体の積雪を防止できる。しかも噴射する水の流速を抑制できるため、屋根から離れた場所に水が飛散して通行人などに不快な思いをさせることもない。さらに本考案は構造が簡単であるため、水質などの制約が少なく、維持管理に要する費用も安価である。なお本考案を実施するには十分な水量が必要であり、河川や池などの水を利用するのが最適だが、山間地では住宅の周辺に河川がある場合も多く、水の供給という面で問題になることは少ない。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本考案による消雪装置１の構造を示す斜視図である。円筒状に形成された本体１１の内部には各種の部品が組み込まれているほか、その側周面には屋根などに据え置くための脚１２が複数取り付けられている。なお本体１１は、内部に水や雪が入り込むことのない密閉容器だが、図では内部構造を示すため一部を切り欠いて描いている。主軸１３は円断面の棒材で、本体１１の中央を上下に貫通しており、その内部は中空で、水を送るための主水路１４になっている。また主軸１３は、筒状の上軸受２５とリング状のツバが付いた下軸受２６によって円滑に回転できるように保持されており、しかも本体１１内部を保護するため両軸受２５，２６は、水密性も確保されている。さらに主軸１３に作用する垂直荷重を受け止めるため、その中間には環状のフランジ１５が形成されており、このフランジ１５と下軸受２６との間には、鋼球を組み込んだ玉軸受２７（スラストベアリング）を挟み込んでいる。そのほか主軸１３の下端面には、主水路１４に水を送るための継ぎ手１９が取り付けられている。この継ぎ手１９の側面から延びている注水口２０は、ホースなどの配管３２から水を取り入れる役割があり、主軸１３が回転している場合にも静止状態を維持する。
【００１５】
アーム２１は主軸１３の回転方向に対して放射状に延びる棒状のもので、その一端面は、主軸１３の上部に形成された丁字状のジョイント１７の中に差し込まれており、外力で離脱しないよう接着などで一体化されている。なおアーム２１の内部は中空で、主軸１３の主水路１４から連通する副水路２２になっており、またアーム２１の先端付近には水を外部に噴射するためのノズル２３が取り付けられている。このノズル２３はアーム２１を軸として回転できるため、噴射方向を自在に調整可能であり、図のように一方を水平に向けて他方を下方に向けるといったことも実現する。そのほかアーム２１は片持ちで先端付近が変形しやすいため、主軸１３の上にマスト１８を設置して、ここからアーム２１の先端に向けてロープ２４を張り、強度を高めている。
【００１６】
主軸１３を回転させるための動力源である電動機２８は、本体１１内部に固定されており、電力を供給するための配線３０だけが外部に延びている。また主軸１３にはプーリー１６が組み込まれており、電動機２８とプーリー１６はベルト２９で結ばれている。このベルト２９は、スリップの発生がなく張力の調整が不要な溝付きのものを使用している。なお電動機２８に汎用の誘導モーターなどを使用した場合、回転速度が過大になるため減速器が組み込まれたものを使用している。
【００１７】
本考案で使用する水は、河川や池などの水源３３からポンプ３１で汲み上げており、配管３２を経由して注入口２０に供給されている。これまでの試験結果から、一本のアーム２１の長さを１ｍとして、図のように二本のアーム２１を使用した場合、主軸１３を毎分１０回転させながら毎分１００リットルの水を供給すると、大雪の場合でも問題なく消雪できることが判明している。
【００１８】
図２は、図１に示す消雪装置１の中央縦断面を示している。主軸１３は円断面の中空棒であるが、垂直荷重を伝達するためのフランジ１５や、ベルト２９を掛けるためのプーリー１６が組み込まれているほか、上部にはアーム２１を取り付けるため丁字状のジョイント１７が形成されている。また主軸１３を回転可能に支持している上軸受２５と下軸受２６は、いずれも単純な滑り軸受を使用しているが、水密性が維持できるならば各種の軸受を使用できる。なお主軸１３に作用する垂直荷重は玉軸受２７によって支持されているため、過大な荷重が作用した場合でも回転に影響を与えない。
【００１９】
図３は、本考案の使用形態例を示している。図中に描かれた単純な構造の建物３４は、屋根が瓦３５で覆われており、この屋根の頂部には帯状の棟３６が形成されている。そして消雪装置１は、屋根の両側に計二台載せられており、脚１２が棟３６を跨いで配置されている。また建物３４に隣接する池が水源３３になっており、このそばにポンプ３１が設置され、ここから屋根上の消雪装置１に向けて配管３２が延びている。そのほかアーム２１を回転させる電力を供給する配線３０は、建物３４の側面にあるコンセント３７に接続されている。なお図示は省略するが、アーム２１の回転やポンプ３１の動作を遠隔から自動的に操作できるようにした上で、降雪や気温を感知するセンサーを組み合わせることで、消雪装置１の自動運転も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本考案による消雪装置の構造を示す斜視図である。
【図２】図１に示す消雪装置の中央縦断面図である。
【図３】本考案の使用形態例を示している。
【符号の説明】
【００２１】
１  消雪装置
１１  本体
１２  脚
１３  主軸
１４  主水路
１５  フランジ
１６  プーリー
１７  ジョイント
１８  マスト
１９  継ぎ手
２０  注入口
２１  アーム
２２  副水路
２３  ノズル
２４  ロープ
２５  上軸受
２６  下軸受
２７  玉軸受
２８  動力源（電動機）
２９  ベルト
３０  配線
３１  ポンプ
３２  配管
３３  水源
３４  建物
３５  瓦
３６  棟
３７  コンセント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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